Моя жизнь в астрономии

На базе открытого эволюционного увеличения орбитального периода SS433 нам удалось проследить, как меняется со временем расстояние между компонентами этой системы, а также как изменяются со временем размеры внутренней критической полости Роша оптической звезды. В системе SS433 реализуются три механизма потери орбитального углового момента: истечение звезды через точку Лагранжа L₁, которое стремится сблизить компоненты, истечение через внешнюю точку Лагранжа L₂, которое дополнительно приводит к сближению компонент, а также истечение мощного (~ 10^-4 М_☉/год) высокоскоростного (~ 2000 км/с) ветра от сверхкритического аккреционного диска, которое приводит к удалению компонент друг от друга (так называемая Джинсовская мода потери массы). В нашей недавней работе, вышедшей из печати в 2023 году в журнале New Astronomy (авторы: А. М. Черепащук, А. А. Белинский, А. В. Додин, К. А. Постнов), было показано, что наблюдаемое увеличение орбитального периода SS433 с темпом 1,14 · 10^-7 секунды за секунду при наблюдаемом темпе потери массы из системы ~ 10^-4 М_☉/год реализуется лишь при больших значениях отношения масс q > 0,8. При этом размеры орбиты системы возрастают со временем, что препятствует образованию общей оболочки. Размеры полости Роша оптической звезды в среднем постоянны, что обеспечивает устойчивый вторичный обмен масс в системе в тепловой шкале времени эволюции оптической звезды. Таким образом, открытие векового увеличения орбитального периода и рассмотрение трех описанных выше конкурирующих механизмов потери углового момента системы SS433 позволило дать надежную оценку отношения масс q и массы черной дыры М_х > 8 М_☉, а также проследить эволюцию размеров орбиты системы SS433 и полости Роша оптической звезды.

Все эти результаты я докладывал на всероссийских и международных конференциях, где они получали высокую оценку, а наши статьи по SS433 хорошо цитируются.

В 2020 году мы с А. В. Тутуковым опубликовали в журнале «Успехи физических наук» обзор по тесным двойным звездам под названием «Эволюция тесных двойных систем: теория и наблюдения». Необходимость такого обзора назрела в связи с открытием гравитационных волн от слияния черных дыр и нейтронных звезд в двойных системах, с успехами в исследованиях рентгеновских двойных систем, а также в связи с бурным прогрессом в области математического моделирования структуры и эволюции тесных двойных систем, обусловленным использованием мощных суперкомпьютеров. В этом обзоре мы подвели итоги более чем полувековых исследований тесных двойных систем, начиная с 1950‑х годов, когда в астрономии стали массово применяться фотоэлектрические методы наблюдений, начались исследования эволюции тесных двойных систем, а также стали развиваться спутниковые наблюдения тесных двойных систем в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах. В обзоре подчеркнута важная роль тесных двойных систем как для астрофизики, так и для фундаментальной физики.

В 2021 году я опубликовал в журнале Astronomy and Astrophysics Transaction обзор под названием «Прогресс в исследованиях тесных двойных систем на поздних стадиях эволюции», приуроченный к 30-летию Астрономического общества России. В связи с моим 80-летием я был награжден медалью Астрономического общества.

В 2022 году международное издательство «Плеядес Паблишинг» предложило мне осуществить перевод на английский язык моей двухтомной монографии «Тесные двойные звезды». Я согласился и выполнил большую работу по редактированию английского текста этой монографии. Работа заняла несколько месяцев, и в середине 2022 года монография вышла из печати на английском языке в виде девяти больших статей в английской версии «Астрономического журнала» (Astronomy Reports Supplement). В каждой из английских статей изложена отдельная глава монографии. Приятно сознавать, что теперь моя монография доступна для чтения ученым всего мира.

В 2021 году мы с моим дипломником, а затем аспирантом Иваном Шапошниковым стали заниматься исследованиями звезд Вольфа–Райе в тесных двойных системах с О-В-спутниками (WR + ОВ систем). Выше уже отмечалось, что образование черных дыр в двойных системах проходит через стадию звезды WR, а мощный звездный ветер звезды WR приводит к увеличению радиуса орбиты двойной системы, что затрудняет образование достаточно тесных пар черных дыр, которые сливаются из‑за потери энергии на излучение гравитационных волн за время меньшее возраста Вселенной 1,4 ∙ 10¹⁰ лет. Лишь в случае достаточно тесных пар черных дыр мы можем наблюдать соответствующий всплеск потока гравитационных волн. В связи с этим остро встает проблема надежной наблюдательной оценки темпа потери массы звездами WR разных масс, разных типов и спектральных классов, а также разного химического состава. Наиболее надежно темп потери массы у звезд WR находится по наблюдаемому увеличению орбитальных периодов WR + ОВ систем. Как уже отмечалось выше, темпы потери массы звездами WR, определяемые с использованием их радио и ИК потоков, завышены в 3–5 раз из‑за клочковатости ветра WR.